用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采装备系统及方法技术方案

涉及煤炭的井工开采技术，本申请提供一种用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采装备系统及方法，在采空区一侧的留巷区同步进行了充填作业，并且还进行了切顶卸压以及顶板锚固，切断了坚硬顶板悬臂长度，缓解了留巷围岩应力，且在充填体上方进行了支护，与充填体一起联合支护围岩，使得留巷围岩的变形量大大降低，有效保证坚硬顶板条件下沿空留巷围岩的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采装备系统及方法
本申请涉及煤炭的井工开采
，尤其涉及一种用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采装备系统及方法。
技术介绍
传统的煤炭开采方式是通过留设煤柱、沿空掘巷来进行的，每个工作面需要掘进两条顺槽，留设一个煤柱，虽然万吨掘进率高，但煤炭回收率低。随着大规模的煤炭开采，煤炭资源量日益减少，传统的留设煤柱、沿空掘巷的开采方式造成的开采成本高，煤炭回收率低等问题日益突出。沿空留巷是一项安全高效的无煤柱开采技术，能够提高资源回收率，缓解采掘接替紧张，构成工作面Y型通风系统，解决上隅角瓦斯积聚问题，并且消除了因煤柱应力集中而产生的冲击地压和煤与瓦斯突出等动力灾害，是我国煤炭可持续发展及科学采矿的重要发展方向之一。我国沿空留巷多采用巷旁充填方式，在很多矿区均已取得了较好的应用效果，经济效益显著。但是在坚硬顶板条件下进行沿空留巷困难很大，主要原因是坚硬顶板具有较高的强度和完整性，工作面回采推过后在采空区侧向形成大面积顶板悬露，不易垮落，坚硬顶板侧向长悬臂梁结构致使巷旁充填体和煤帮承受了较大的附加应力，巷旁充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采装备系统，其特征在于，在一采煤通道内进行采煤作业，所述采煤通道外端连通上顺槽，所述采煤通道内端连通下顺槽；所述下顺槽为留巷区，所述上顺槽和下顺槽基本平行于采煤机系统开采前进方向，所述采煤通道后侧与所述留巷区外侧之间的区域为采空卸压区；/n所述装备系统包括一个联合支架，所述联合支架包括底座、顶梁、支柱、充填档板和固定板；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述顶梁开设有切缝作业槽，所述充填档板铰接于所述顶梁，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；/n所述联合支架支撑在所述采煤通道与采空卸压区之间；所述联合支架的架体包括开放部和充填作业部；在所述开放部，所述底座...

【技术特征摘要】
1.一种用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采装备系统，其特征在于，在一采煤通道内进行采煤作业，所述采煤通道外端连通上顺槽，所述采煤通道内端连通下顺槽；所述下顺槽为留巷区，所述上顺槽和下顺槽基本平行于采煤机系统开采前进方向，所述采煤通道后侧与所述留巷区外侧之间的区域为采空卸压区；
所述装备系统包括一个联合支架，所述联合支架包括底座、顶梁、支柱、充填档板和固定板；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述顶梁开设有切缝作业槽，所述充填档板铰接于所述顶梁，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；
所述联合支架支撑在所述采煤通道与采空卸压区之间；所述联合支架的架体包括开放部和充填作业部；在所述开放部，所述底座与顶梁之间留空，所述开放部能支撑于所述采煤通道内；所述充填作业部支撑于采空卸压区边缘，所述充填档板和固定板固定在所述充填作业部外侧，将所述联合支架后半部围成向后侧开放的充填区。


2.如权利要求1所述的装备系统，其特征在于，所述充填档板设置一个或多个对拉锚杆开槽，所述对拉锚杆开槽向所述联合支架后侧开放。


3.如权利要求1所述的装备系统，其特征在于，所述联合支架另具有一铺网装置，在所述联合支架前将防护网顺顶部岩体底面进行铺设，所述防护网布置于所述联合支架顶面与顶部岩体底面之间。


4.如权利要求1所述的装备系统，其特征在于，所述充填档板及/或固定板上开设有至少一个观察孔，所述观察孔由透明材料封闭。


5.如权利要求1至4任一项所述的装备系统，其特征在于，所述装备系统还包括挡矸支架，所述挡矸支架包括底座、顶梁、支柱、挡矸档板和后档板；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体；所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；所述挡矸支架支撑在所述联合支架内侧；所述挡矸支架的架体包括开放部和挡矸作业部，所述挡矸档板和后档板固定在所述挡矸作业部外侧，将所述挡矸支架后半部围成向所述联合支架开放的挡矸作业部。


6.一种用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采方法，应用如权利要求1至5任一项所述的用于坚硬顶板的沿空留巷无煤柱开采装备系统，其特征在于，包括步骤：
工作面回采推进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈上元，张兴胜，袁广祥，赵菲，王小东，王洪建，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41